Ученые нашли ответ на вопрос, почему миллион лет назад ледниковые циклы усилились

Около миллиона лет назад на нашей планете случилось нечто странное и необычное. Произошел серьезный сдвиг в реакции климатической системы Земли на изменения нашей орбиты вокруг Солнца. Этот сдвиг называется переходом среднего плейстоцена (Mid-Pleistocene Transition, MPT). До него циклы между ледниковым (более холодным) и межледниковым (более теплым) периодами происходили каждые 41 000 лет. После него ледниковые периоды стали более интенсивными — достаточно интенсивными, чтобы сформировать ледяные щиты в Северном полушарии, которые существовали по 100 000 лет. Это дало Земле регулярные циклы ледникового периода, которые сохранились до времени существования человека.

Ученые долго ломали голову над тем, что это спровоцировало. Вероятной причиной может быть явление, называемое циклами Миланковича — циклические изменения орбиты Земли и ориентации по отношению к Солнцу, которые влияют на количество энергии, поглощаемой Землей.

Ученые соглашаются, что это было основной естественной движущей силой чередования теплых и холодных периодов на протяжении миллионов лет. Однако исследования показали, что циклы Миланковича не претерпели каких-либо серьезных изменений миллион лет назад, поэтому, вероятно, сработало что-то еще.

Совпадая с MPT, большая система океанских течений, которая помогает перемещать тепло по земному шару, испытала серьезное ослабление. Эта система, которая отправляет тепло на север через Атлантический океан, называется атлантической меридиональной циркуляцией (AMOC). Было ли это замедление связано со сдвигом ледниковых периодов? Если да, то как и почему? Это были открытые вопросы. Новая статья, опубликованная в PNAS, предлагает ответ.

Исследователи проанализировали керны глубоководных отложений, взятых в южной и северной Атлантике, где древние глубокие воды оставили химические ключи к разгадке. «Мы обнаружили, что Северная Атлантика, прямо перед этой катастрофой, действовала совсем иначе, чем остальная часть бассейна», — сказал ведущий автор работы Мааян Иегудаи из Колумбийского университета.

Из-за этого сбоя океанической циркуляции ледяные щиты в Северном полушарии начали более эффективно прилипать к своим коренным породам. Это привело к тому, что ледники стали толще, чем раньше. Это, в свою очередь, привело к более сильному глобальному похолоданию, чем раньше, и нарушило «конвейер» в Атлантическом океане. Это привело как к усилению ледникового периода, так и к сдвигу цикла ледникового периода.

Исследование поддерживает давно обсуждаемую гипотезу о том, что постепенное удаление накопившихся скользких континентальных почв во время предыдущих ледниковых периодов позволило ледяным покровам более плотно прилегать к более старой, более твердой кристаллической породе под ними и становиться толще и стабильнее. Полученные данные показывают, что этот рост и стабилизация непосредственно перед ослаблением AMOC сформировали глобальный климат.

«Наше исследование отвечает на один из самых серьезных вопросов о самом большом изменении климата, которое у нас было с начала ледникового периода», — говорят ученые. «Это был один из самых существенных моментов изменения климата, и мы не до конца его понимаем. Наше открытие связывает происхождение этого изменения с Северным полушарием и ледниковыми щитами, которые там образовались, что привело к изменению климата, который мы наблюдаем сегодня. Это очень важный шаг к пониманию того, что его вызвало и откуда оно взялось. Это подчеркивает важность региона Северной Атлантики и циркуляции океана для нынешнего и будущего изменения климата».